对于HDMI 1.3 ,仅有0.3PF 的超低电容静电保护设备
高分辨率多媒体接口(HDMI)是一种无压缩的全数字音频/视频接口。它为视频/音频源设备与接收设备间提供了高速接口,如连接DVD机和数字显示器。现在的HDMI硅片的数字信号传输速度可达到10.2Gbps。电路制造商持续不断地缩小它们的器件中的晶体管、互联和绝缘层的最小尺寸,从而使高速器件的结构更小,最终导致器件在较低的能级也更易于因击穿效应而损坏。
HDMI接口即是一种易受瞬间破坏的外接端口,用于连接用户端或带电电缆。HDMI接口的内部ESD保护不足以使图像芯片免受破坏。为了确保该端口的性能,消费电子制造商们需要加强HDMI端口的ESD性能,即如何在满足 HDMI兼容性测试规范(CTS)的信号完整性和阻抗要求的同时,根据全球认同的ESD标准IEC硬化HDMI端口。
是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电引起的着火与爆炸)及和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。在高速接口电路设计中,对静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。这种突然放电可能是由于直接接触或静电场的产生而引起的。尽管ESD 对人体的伤害并不多见,但对敏感电子器件却是致命的。HDMI 图像芯片采用几何尺寸非常小的硅片制造,对ESD非常敏感。大多数这类图像芯片内部均集成了ESD 保护;但是,这种措施仅能提供受控制造环境中的保护[1]。在现实世界中,用户经常接触像HDMI 这类接口,因此会引起ESD。
IEC 标准中定义了各种破坏程度。当人在地毯上行走时,累积电压15KV 是很常见的。ESD 容易损坏甚至摧毁内部集成电路。
IEC 标准参考人体模型(HBM),效仿人体的各种ESD现象。IEC 分为四种测试程度,消费电子一般根据IEC 规范的第四级测试:8KV 接触和15KV空气。尽管ESD 脉冲持续时间短,其电压和电流幅度足以破坏敏感的IC。该标准相关的波形如下图:
— 非常高的二极管开关速度(纳秒级)和超低线电容(<1pF)可以确保信号完整性;
— 经受若干次ESD静电冲击之后,ESD静电保护性能没有退化;
— 即使经过几百次ESD静电放电之后,泄漏保持为低;
— 以小的占位面积实现最高的集成度;
— PCB 层面的RF 布线优化封装;
可以直接使用于2对100欧的差分阻抗信号线 ,无论它的板式 ,层数,厚度以及电路板的材质 ,对于促进高速快效电路设计,ESD0524P 这种小型无铅且只有0.5mm间矩封装 非常适合于流线布局 ,这种紧密间矩的封装设计 可以帮助减小布线的不连续性及增加共模噪声抑制 。
对于流线型高速信号线设计 和满足信号线阻抗要求 ,ESD0524P的特殊设计 提供了ESD 的4线保护要求 ,符合IEC ESD标准(±8KV CONTACT ESD 和 ±15KV Air ESD) , 同时提供卓越的嵌位电压特性 ,减少HDMI芯片的过压应力 ,提高HDMI 整体系统的可靠性 。